专利名称：转向节、转向前轴总成及车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆领域，更具体地，涉及一种转向节、转向前轴总成及车辆。
背景技术：
如图I所示，现有技术中转向前轴总成中前轴I与转向节2’通过主销3铰接在一起，轮毂制动鼓总成4、制动器总成5、转向梯形臂6、纵拉杆臂8连接在转向节2’上，左右两侧的转向梯形臂6通过横拉杆总成7连接，通过主销3 —起绕前轴I转动，从而使车辆实现转向。现有技术中，前轴的中心线L2’和转向节2’的轴线LI’重合。以上现有技术的转向前轴总成的回正力矩偏小，车辆在行驶过程前轮容易“发飘”，影响行车安全。
发明内容
本发明目的在于提供一种转向节、转向前轴总成及车辆，以增加车辆前轮的自动回正能力。本发明提供了一种转向节，包括轴颈和用于与主销配合以与前轴连接的销孔，转向节处于与前轴装配的位置时，轴颈的轴线所在的水平面为中心水平面，转向节处于使安装于其上的车轮朝向正前方时，通过中心水平面与销孔的轴线的交点且平行于轴颈的轴线 的直线与轴颈的轴线之间具有偏移距离，且直线位于轴颈的轴线前侧。进一步地,偏移距离T为I臟 ICtam。本发明还提供了一种转向前轴总成，包括前轴、转向节、和连接前轴和转向节的主销，转向节为前述的转向节。本发明还提供了一种转向前轴总成，包括前轴、转向节和连接前轴和转向节的主销，转向节包括轴颈和用于与主销配合以与前轴连接的销孔，前轴和转向节处于装配位置时，转向节的轴线所在的水平面为中心水平面，转向节处于使安装于其上的车轮朝向正前方时，通过主销的轴线与中心水平面的交点且平行转向节的轴线的直线与转向节的轴线之间具有偏移距离T，且直线位于轴颈的轴线的前侧。进一步地,偏移距离T为I臟 ICtam。进一步地，通过在转向节的销孔和主销之间设置偏心轴套形成偏移距离T。本发明还提供了一种车辆，包括转向前轴总成和连接于转向前轴总成上的车轮，轴颈的轴线与车轮的中心线重合，其中，转向前轴总成为前述的转向前轴总成。根据本发明的转向节、转向前轴总成及车辆，由于转向节轴颈的轴线与前轴的中心线不重合，且前轴的中心线相对于转向节的轴颈的轴线向前偏移一偏移距离T，能增大前轮的自动回正能力，减轻车辆在行驶中前轮“发飘”现象。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是现有技术的转向前轴总成的结构示意图；图2是根据本发明实施例的转向前轴总成结构示意图；图3是图2的A处局部结构示意图；图4是根据本发明的实施例的转向前轴总成的转向节结构示意图；图5是图4的俯视结构示意图；图6是图4的侧视结构示意图；图7是现有技术的转向前轴总成的车轮回正原理示意图；
图8是根据本发明的转向前轴总成的车轮回正原理示意图。
具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明中所提及的“前”是指转向前轴总成安装于车辆上时转向前轴总成朝向车头的方向，“后”则指转向前轴总成朝向车尾的方向，与此对应地，“上”、“下”、“左”、“右”均指转向前轴总成安装于车辆上时而对前方背对后方观察时所形成的方向。例如，对应附图2中，“前”即指图2中的上方，而“后”指图2中的下方，“左”、“右”与图2中的左右对应，“上”指图2中伸出纸面的方向，“下”指图2中进入纸面的方向。本发明涉及到的转向前轴总成，通过悬架和车架相连，两端装有车轮，其作用是传递车架与车轮之间各方向的作用力和力矩，同时通过转向节使车轮偏转一定角度以实现车辆转向。如图2和图3所示，本实施例的转向前轴总成包括前轴I和转向节2、将前轴I和转向节2铰接在一起的主销3，轮毂制动鼓总成4、制动器总成5、转向梯形臂6、和纵拉杆臂8。纵拉杆臂8连接在转向节2上，左右两侧的转向梯形臂6通过横拉杆总成7连接，通过主销3 —起绕前轴I转动，从而使车辆实现转向。所述转向前轴总成处于安装位置时，从上向下观察，前轴I的中心线与转向节2的轴颈22的轴线LI不重合。前轴I的中心线相对于转向节2的轴颈22的轴线LI朝前偏移一定的偏移距离T。其中，如图4、图8所示，前轴I的中心线即为当车轮朝向正前方时，通过转向节2的销孔21与轴颈22的轴线LI所在的中心水平面P的交点X、并平行于轴颈22的轴线LI的直线L2，该直线L2也是转向前轴总成左右两侧的相应交点X的连线。转向节2的销孔21用于与主销3配合以与前轴I连接。优选地，偏移距离T为Imm 10mm。使偏移距离T处于以上范围，一方面可增大车轮回正力矩，另一方面又可防止车辆转弯的力矩过大。本实施例的转向前轴总成中由于转向节2的轴颈22的轴线LI与前轴I的中心线L2不重合，增大了前轮的自动回正能力，减轻车辆在行驶中前轮“发飘”现象。下面将结合图7和图8对上述转向前轴总成增大前轮的自动回正能力的原理进行具体说明。图7是现有技术的转向前轴总成的车轮回正原理示意图。图8是根据本发明的转向前轴总成的车轮回正原理示意图。其中，a代表主销后倾角；L’和L分别代表现有技术和本实施例 中车轮10的轮胎与路面G的接触点到主销3的轴线L3的垂直距离'Y代表路面对车轮10作用的一个侧向反作用力，R代表车轮10转动的方向。图7中前轴I的中心线L2’与转向节2的轴线LI’重合，且均与车轮10的轴线重合。图8中转向节2的轴颈22的轴线LI与车轮10的轴线重合，而前轴I的中心线L2与车轮10的轴向相互平行，且相对车轮10的轴线向左偏移一定距离。在图8中，LI和L2均为垂直于纸面的直线，其中在图8中交点X与直线L2重合。在图7和8中，“前”即指图7和8中的左方，而“后”指图7和8中的右方。如图7所示，当车辆直线行驶时，若作为转向轮的车轮10偶然受到外力作用而稍有偏转，例如如图中箭头R所示向右偏转，将使车辆行驶方向向右偏离。由于车辆本身离心力的作用，在车轮10与路面G的接触点处，路面对车轮作用一个侧向反作用力Y。由于主销后倾角a的存在，车轮10的轮胎与路面G的接触点即反作用力Y的作用点到主销的轴线L3’具有垂直距离L’，因此，反作用力Y对车轮10形成绕主销的轴线L3’作用的力矩M’ =YXL’，力矩M’的方向正好与车轮10偏转方向相反。在此力矩M’的作用下，将使车轮10回复到原来中间的位置，从而保证了车辆稳定的直线行驶。如图8所示，采用本实施例的转向前轴总成后，使主销轴向朝前偏移了一个偏移距离，反作用力Y对车轮10形成绕主销3的轴线L3作用的力矩M = YXL。由于L>L’，使反作用力Y对车轮10形成绕主销3的轴线L3作用的力矩M = YXL相对于现有技术增大，从而增大了车轮10的自动回正能力，进而增加了车辆行驶的稳定性。以上实施例中，转向前轴总成中前轴I的中心线与转向节2的轴颈22的轴线L2的偏移可以通过对转向节2的结构改变来实现。以下将结合图4至图6对本实施例中的转向节2进行说明。如图4至图6所示，本实施例的转向节2包括用于与主销3配合以与前轴I连接的销孔21和用于与轮毂4配合的轴颈22。转向节2在处于与前轴I装配的位置时，轴颈22的轴线LI所在的水平面为中心水平面P，通过中心水平面P与销孔21的轴线的交点X且平行于轴颈22的轴线LI的直线L2与轴颈22的轴线LI之间具有偏移距离T，且直线L2位于轴颈22的轴线LI的前侧。优选地，偏移距离T为Imm 10mm。由于转向节2的以上结构设置将使得转向前轴总成的前轴I和转向节2通过销轴3装配好后，前轴I的中心线L2相对于转向节2的轴颈22的轴线LI自动向前偏移上述偏移距离T。该设置不增加任何装配难度，易于装配，也易于保证偏移距离T。采用该转向节2的转向前轴总成中，轴转向节2的销孔的轴线与装配后的主销3的轴线重合，因此，在附图中均以L3表示。需要说明的是，尽管本发明上述实施例是以转向节2的结构，具体地是通过销孔的位置形成偏移距离T，但是本发明不限于此。例如，在一个未示出的实施例中，转向节2的销孔的轴线与装配后的主销3的轴线不设置为重合，销孔的轴线与轴颈的轴线之间可以不设置偏移距离，而于销孔内设置偏心轴套，偏移距离T可以依靠设置于转向节的销孔与主销之间的偏心轴套形成。从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果由于转向节轴颈的轴线与前轴的中心线不重合，能增大前轮的自动回正能力，减轻车辆在行驶中前轮“发飘”现象。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1.一种转向节，包括轴颈(22)和用于与主销(3)配合以与前轴(I)连接的销孔(21)，所述转向节处于与所述前轴(I)装配的位置时，所述轴颈(22)的轴线(LI)所在的水平面为中心水平面(P)，其特征在于，所述转向节处于使安装于其上的车轮朝向正前方时，通过所述中心水平面(P)与所述销孔(21)的轴线(L3)的交点(X)且平行于所述轴颈(22)的轴线(LI)的直线(L2)与所述轴颈(22)的轴线(LI)之间具有偏移距离(T)，且所述直线(L2)位于所述轴颈(22)的轴线(LI)前侧。
2.根据权利要求I所述的转向节，其特征在于，所述偏移距离T为Imm 10mm。
3.一种转向前轴总成，包括前轴(I )、转向节(2)、和连接所述前轴(I)和所述转向节(2)的主销(3)，其特征在于，所述转向节(2)为根据权利要求I或2所述的转向节。
4.一种转向前轴总成，包括前轴(I)、转向节(2)和连接所述前轴(I)和所述转向节(2)的主销(3)，所述转向节(2)包括轴颈(22)和用于与所述主销(3)配合以与所述前轴(I)连接的销孔(21)，所述前轴(I)和所述转向节(2 )处于装配位置时，所述转向节(2 )的轴线(LI)所在的水平面为中心水平面(P)，其特征在于，所述转向节(2)处于使安装于其上的车轮朝向正前方时，通过所述主销(3)的轴线(L3)与所述中心水平面(P)的交点(X)且平行所述转向节(2)的轴线(LI)的直线(L2)与所述转向节(2)的轴线(LI)之间具有偏移距离T，且所述直线(L2)位于所述轴颈(22)的轴线(LI)的前侧。
5.根据权利要求4所述的转向前轴总成，其特征在于，所述偏移距离T为Imm 10mm。
6.根据权利要求4或5所述的转向前轴总成，其特征在于，通过在所述转向节(2)的销孔(21)和所述主销(3)之间设置偏心轴套形成所述偏移距离T。
7.—种车辆，包括转向前轴总成和连接于所述转向前轴总成上的车轮(IO )，所述轴颈(22)的轴线(LI)与车轮(10)的中心线重合，其特征在于，所述转向前轴总成为根据权利要求3至6中任一项所述的转向前轴总成。
全文摘要
本发明提供了一种转向节、转向前轴总成及车辆。转向节包括轴颈(22)和用于与主销(3)配合以与前轴(1)连接的销孔(21)，转向节处于与前轴(1)装配的位置时，轴颈(22)的轴线(L1)所在的水平面为中心水平面(P)，转向节处于使安装于其上的车轮朝向正前方时，通过中心水平面(P)与销孔(21)的轴线(L3)的交点(X)且平行于轴颈(22)的轴线(L1)的直线(L2)与轴颈(22)的轴线(L1)之间具有偏移距离(T)，且直线(L2)位于轴颈(22)的轴线(L1)前侧。本发明能增大前轮的自动回正能力，减轻车辆在行驶中前轮“发飘”现象。
文档编号B62D1/20GK102887170SQ201210361539
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者刘四清, 杨峰 申请人:湖南中联重科车桥有限公司